红外辐射温度计原理

辐射温度计属非接触式测温仪表，是基于物体的热辐射特性与温度之间的对应关系设计而成。其特点为：测温范围广，原理结构复杂；测量时，感温元件不与被测对象直接接触，不破坏被测对象的温度场；通常用来测定1000℃以上的移动、旋转或反应迅速的高温物体的温度或表面温度；但不能直接测被测对象的真实温度，且所测温度受物体发射率、中间介质和测量距离等因素影响。

1.红外热辐射测温原理

自然界一切温度高于绝对零度（-273.15℃）的物体，由于分子的热运动，都在不停地向周围空间辐射包括红外波段在内的电磁波，其辐射能量密度与物体本身的温度关系符合辐射定律。

红外辐射温度计的工作原理是基于四次方定律，通过检测物体辐射的红外线的能量，推知物体的辐射温度。在红外热辐射温度传感器中，作为测量元件的热电堆将红外线的能量转换为热电，经过信号处理后作为检测信号输出。

2.红外热辐射测温仪结构

红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号，该信号再经换算转变为被测目标的温度值。

图2‐49为红外辐射温度计的外观及工作原理。被测物体的辐射线由物镜聚焦在受热板上。受热板是一种人造黑体，通常为涂黑的铂片，当吸收辐射能以后温度升高，由连接在受热板上的热电偶、热电阻或热敏电阻测定。

通常被测物体是灰体，以黑体辐射作为基准进行刻度标定，已知被测物体的黑度值，灰体辐射的总能量全部被黑体所吸收，这样它们的能量相等，但温度不同。

辐射温度计在工业生产中的应用

辐射温度计在现代工业生产中的应用较为广泛，尤其是冶金、铸造、医疗、食品等行业，但是由于其所运用的测温原理较为复杂，能够熟练使用它的人也比较少，这就需要企业工作人员进一步去了解辐射温度计的原理及工作方式，发挥其最大的有效使用价值。首先，就是要依据生产的实际要求来选择合适的辐射温度计的种类。每一种辐射温度计所使用的范围都不一样，并且都存在一个最适宜的温度范围，一旦用于这个范围以外的温度环境当中，就会对其测温的精准度产生或多或少的影响，对工业生产效率与产品质量造成影响。比如医疗领域所运用的红外体温计的测温环境就与冶金行业的温度环境相差巨大，二者所使用的辐射温度计种类就完全不同，错误使用会造成严重的数据失真。所以使用者必须明确辐射温度计的具体使用范围，选择正确的辐射温度计类型。其次，还要注意使用辐射温度计与被测物体之间的距离，选取最优的距离进行测温会更有利于获得精准的温度数据。这个距离的确定要综合考虑被测物体的尺寸影响因素和测量人员的人身安全因素，在进行测温的同时也要保证该距离不会对人的身体健康产生影响。最后，还应注意测温环境的影响作用。测温现场如果粉尘等影响因素较大，则需要提前进行环境清理，以创造一个无客观干扰和阻碍的测温环境。